高中物理 4-6用牛頓定律解決問題課件示例課件 新人教版必修1

1、用牛頓定律解決問題（一）,例題1 一個靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量是 2kg，在 6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右運動。物體與地面間的摩擦力是4.2N。求物體在4s末的速度和4s內(nèi)的位移。,問：l、本題研究對象是誰？它共受幾個力的作用？物體所受的合力沿什么方向？大小是多少？ 2、本題要求計算位移和速度，而我們只會解決勻變速運動問題。這個物體的運動是勻變速運動嗎？依據(jù)是什么？ 3、FN和G在豎直方向上，它們有什么關系

2、？,例2:一個滑雪的人質(zhì)量是 75 kg，以v0＝2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角θ＝30°。在 t＝5s的時間內(nèi)滑下的路程x＝60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空氣阻力）,問：本題屬于那類力學問題？人共受幾個力的作用？各力方向如何？它們之中哪個力是待求量？哪個力實際上是己知的？待求力是誰？物體所受的合力沿什么方向？,解：對人進行受力分析，建立坐標系， 把重力進行正交分解得： Gx＝mgs

3、inθ Gy＝mgcosθ 根據(jù)運動學規(guī)律：x＝v0t＋ at2 得： 代入已知量的數(shù)值得：a＝4m/s2 根據(jù)牛頓第二定律F＝ma，即Gx－F阻＝ma得： F阻＝Gx－ma＝mgsinθ－ma 代入數(shù)值得：F阻＝67.5N即：滑雪人受到的阻力是67.5N。,對比,相同之處： ①都要進行受力分析、狀態(tài)分析； ②都要應用牛頓第二定律和運動學規(guī)律不同之處：

4、 例題1先根據(jù)受力情況確定合外力，后根據(jù)牛頓定律確定加速度，從而確定運動情況； 例題2是根據(jù)運動情況確定加速度，后根據(jù)牛頓定律確定合外力，從而確定受力情況。,兩類問題,1.已知物體的受力情況，確定物體的運動情況；2.已知物體的運動情況，確定物體的受力情況。,,圖表,受力情況F1、F2……,運動情況v0、s……,F合,a,,力的合成與分解,,,牛頓第二定律,,,運動學公式,,小結,l、兩題都需畫受力圖，都要利用牛頓第二

5、定律和運動學公式，畫受力圖是重要的解題步驟。不同之處是例1先用牛頓第二定律求加速度，而例2先用運動學公式求加速度。2、例2中物體受力方向較為復雜，建立平面直角坐標系后，就可以用G1和G2代替G，使解題方便。,一斜面AB長為10 ｍ,傾角為３０°,一質(zhì)量為２kg的小物體(大小不計)從斜面頂端A點由靜止開始下滑,如圖所示(ｇ取10 m/s2),(1)若斜面與物體間的動摩擦因 數(shù)為0.5,求小物體下滑到斜面底端B點時的速度

6、及所用時間.,(2)若給小物體一個沿斜面向下 的初速度,恰能沿斜面勻速下滑,則小物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ是多少?,圖 2,A,,G,,(1)、以小物體為研究對象,其受力情況如圖所示.建立直角坐標系.,小物體沿斜面即ｘ軸方向加速運動,設加速度為ax , 則ax＝ａ,物體在ｙ軸方向沒有發(fā)生位移,沒有加速度則ay＝０.,解析：,,,,,,,FN,x,y,,,,,由牛頓第二定律得：,解 析,,,把重力Ｇ沿ｘ軸和ｙ軸方向分解

7、：,,又,所以：,設小物體下滑到斜面底端時的速度為ｖ,所用時間為ｔ,小物體由靜止開始勻加速下滑, 則：,,由,,,,由,得,得,解 析,,,,(2)小物體沿斜面勻速下滑時,處于平衡狀態(tài),其加速度ａ＝０，則在圖示的直角坐標系中。,,所以,又,所以,小物體與斜面間的動摩擦因數(shù),,由牛頓第二定律 得：,解 析,,若給物體一定的初速度① 當μ＝tgθ時,物體沿斜面勻速下滑；② 當μ＞tgθ（μmgcosθ＞mgsi

8、nθ）時,物體沿斜面減速下滑；③ 當μ＜tgθ（μmgcosθ＜mgsinθ）時,物體沿斜面加速下滑.,小 結,例3、如圖所示，質(zhì)量m=4kg的物體；靜止于水平面上，它受到一個水平拉力為F=10N的作用，拉力作用一段時間t后撤去，物體繼續(xù)滑行到達B點速度恰好為零，已知AB兩點距離為S=10m，物體與水平面間動摩擦因數(shù)μ＝0.2，求拉力F作用的時間t是多少？,BD,,例5、 如圖所示，小車內(nèi)的地面是光滑的，左下角放一個均勻小

9、球，右壁上掛一個相同的球，兩個球的質(zhì)量均為4 kg，懸掛線與右壁成37°角，小車向右加速前進．求：當右壁對A球的壓力為零時，左壁對B球的壓力為多大？（g取10 m/s2）,,☆例6、如圖所示的傳遞帶裝置，A、B兩皮帶輪的輪心間距離為1.5m，皮帶以速度2m/s作勻速運動，現(xiàn)將一小物體C輕輕放到傳送帶的A端，已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2，那么需要多長時間物體C才能到達B端。,,1、一個物體放在光滑水平面上，初速為零，先

10、對物體施加一向東的恒力F，歷時1秒，隨即把此力改變?yōu)橄蛭?，大小不變，歷時1秒鐘，接著又把此力改為向東，大小不變，歷時1秒鐘，如此反復只改變力的方向，共歷時1分鐘，在此1分鐘內(nèi)A．物體時而向東運動，時而向西運動，在1分鐘末靜止于初始位置之東B．物體時而向東運動，時而向西運動，在1分鐘末靜止于初始位置C．物體時而向東運動，時而向西運動，在1分鐘末繼續(xù)向東運動D．物體一直向東運動，從不向西運動，在1分鐘末靜止于初始位置之東,鞏固練習:

11、,根據(jù)兩個練習的解題過程，以及我們對應用牛頓運動定律解題方法的分析，請同學們總結出應用牛頓定律解決問題的一般步驟。1.確定研究對象。2.對研究對象進行受力分析與狀態(tài)分析，建立正確的物理情景。3.選取正方向，建立坐標系，根據(jù)牛頓定律列方程。4.解方程，求結果，討論結果的合理性。,作業(yè) :,1、課后完成課本91頁“問題與練習”中的習題。2、課后你能否用圖表的形式具體總結一下兩種動力學題目的基本解題思路？完成補償訓練、課課練pag